Междисциплинарная лаборатория многоуровневого динамического анализа материалов
и конструкций

Лаборатория развивает новое направление в динамическом анализе сложных конструкций, учитывающее, помимо элементного состава конструкций и их сочленения, влияние гетерогенной многоуровневой структуры материалов на процессы деградации и изнашивания отдельных узлов и конструкции в целом. Одна из основных задач лаборатории – создание комплексного подхода к анализу состояния конструкций, функционирующих в сложных переменных условиях нагружения, на основе объединения традиционных методов динамического анализа с современными вычислительными методами механики деформируемого твердого тела и применения новых динамических моделей, учитывающих иерархию структурных уровней деформации и разрушения гетерогенных материалов в составе конструкций.
В результате исследований будут созданы новые физико-механические модели, методы и программные средства для учета механизмов неупругой деформации гетерогенных конструкционных материалов и диссипации энергии в трибологических контактах на низких масштабных уровнях при анализе динамического отклика сложных конструкций или их отдельных узлов. Применение этих моделей в современных программно-аппаратных средствах позволит улучшить эффективность проектирования и экспертизы сложных конструкций нового поколения с заданными характеристиками надежности, прочности и материалоемкости и осуществлять динамический анализ с учетом особенностей реологии используемых конструкционных материалов (включая процессы диссипации, деградации и разрушения).

Текущие исследования

 

  • Развитие дискретных методов моделирования и алгоритмов их совмещения с традиционными численными методами механики сплошных сред для проведения многоуровневого динамического анализа режима функционирования критических элементов и узлов конструкций с учетом процессов деградации и разрушения в материалах этих элементов на мезо- и микроскопическом структурных уровнях.
  • Динамическое моделирование трения и изнашивания в подвижных соединениях элементов конструкций на различных масштабных уровнях от нано- до макроскопического с целью выявления влияния взаимосвязи локализованных фрикционных процессов и режима функционирования отдельных частей конструкции и конструкции в целом.
  • Построение динамических механических моделей конструкционных материалов и их применение для анализа динамики деформирования и деградации материалов критических элементов и узлов конструкций в условиях интенсивных динамических воздействий.
  • Изучение условий и динамики развития трещин в упругохрупких и упругопластических материалах в условиях внешних воздействий различной интенсивности.
  • Развитие перспективного метода редукции размерностей для задач динамического моделирования с целью многократного повышения эффективности применяемых вычислительных методов при проведении многоуровневого динамического анализа режима работы конструкций и протекающих при этом процессов деградации отдельных элементов или соединений.

Руководитель лаборатории

Смолин Игорь Юрьевич,
доктор физико-математических наук, профессор
Тел. +7 (3822) 286 875   email: ismolin@ftf.tsu.ru
 

Партнёры